專利名稱：一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法
一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生 物的合成方法。
背景技術(shù)：
血腦屏障(blood-brain barrier, BBB)主要是由毛細血管內(nèi)皮細胞、基膜及神經(jīng) 膠質(zhì)細胞的突起共同構(gòu)成的具有防御功能的結(jié)構(gòu)，使大腦有用的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物可以 自由通過，并防止外界有害物質(zhì)進入大腦。然而，各種藥物尤其是蛋白質(zhì)和肽類藥物很難突 破BBB進人中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮其治療作用。以往通過顱藥物轉(zhuǎn)運，或利用化學(xué)方法將水溶 性小分子脂化等試圖增加藥物腦轉(zhuǎn)運效率的方法將因種種不足而被摒棄。近年來，腦靶向給藥的研究取得了較大進展，實現(xiàn)了藥物有效通過BBB，達到治療 中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的目的。其方法主要是通過借助處于血腦屏障上的內(nèi)源性運載體，通過 改變藥物結(jié)構(gòu)或設(shè)計藥物載體等方法，使其能借助內(nèi)源性轉(zhuǎn)運系統(tǒng)穿過血腦屏障。因此，腦 靶向給藥系統(tǒng)正引起越來越多的關(guān)注，成為靶向給藥系統(tǒng)研究的前沿領(lǐng)域之一。研究發(fā)現(xiàn) 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)，乳鐵蛋白受體(LfR)在腦細胞、腦毛細血管內(nèi)皮細胞有高表達，在藥 物本身或載藥納米粒連接上轉(zhuǎn)鐵蛋白(Tf)或乳鐵蛋白(Lf)靶向性分子，使其選擇性的穿 過血腦屏障進人腦組織，能有效促進載藥納米粒突破BBB，使治療性藥物特異性地轉(zhuǎn)運至腦 內(nèi)發(fā)揮藥效。Tf和Lf是離子結(jié)合單鏈糖蛋白，屬于轉(zhuǎn)鐵蛋白家族。血液中存在的Tf內(nèi)源 性物質(zhì)，能被腦內(nèi)毛細血管內(nèi)皮細胞腔面上表達的相應(yīng)受體所識別。Tf或TfR單克隆抗體 (TfR-MAb)或TfR-Mab片段(fab，)能通過TfR介導(dǎo)主動轉(zhuǎn)運。TfR在腦細胞、腦毛細血管 內(nèi)皮細胞有高表達，利用上述轉(zhuǎn)運途徑將載藥納米粒連接上Tf配體，能有效促進載藥納米 粒突破BBB，使治療性藥物特異性地轉(zhuǎn)運至腦內(nèi)發(fā)揮藥效。再者，由于內(nèi)源性Lf的濃度約為 5nmol/L，低于高結(jié)合位點的解離常數(shù)(Kd)值，不會因為大量占據(jù)LfR而對外源性Lf修飾 的載藥系統(tǒng)形成競爭性抑制，是Lf，LfR單克隆抗體(LfR-MAb)或LfR-Mab片段(fab’ )作 為腦靶向配體的優(yōu)勢之一。將Tf或Lf靶向性分子直接通過共價鍵連接在藥物分子上，容易改變藥物本身結(jié) 構(gòu)特性，影響藥物藥理作用。構(gòu)建新型的納米載體在藥物輸送方面具有許多優(yōu)越性(1)緩 釋藥物，延長藥物作用時間；(2)在保證藥物作用的前提下，減少給藥劑量，減輕或避免毒 副反應(yīng)；(3)提高藥物的穩(wěn)定性，有利于儲存；(4)對其進行結(jié)構(gòu)修飾，可達到靶向輸送的目 的?，F(xiàn)階段采用的納米載體主要集中在脂質(zhì)體，納米粒，膠束的研究，這些納米載體的制備 可重復(fù)性差，后處理復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。環(huán)糊精是一種很好的包合材料，其圓筒內(nèi)部有-CH-葡萄糖苷結(jié)合的0原子，故呈 疏水性；而葡萄糖的2位和3位的-OH基位于圓筒的一端開口處，6位的-OH基則在圓筒的 另一端開口處，故其圓筒外部呈現(xiàn)親水性。這樣的中空筒狀結(jié)構(gòu)使得很多分子都能被環(huán)糊 精分子包裹，形成超分子結(jié)構(gòu)。利用環(huán)糊精將藥物制成包合物后，可使液態(tài)藥物固化，提高 藥物的穩(wěn)定性，增大了藥物的溶解度，提高藥物的生物利用度。然而，尚未見到將腦靶向性分子修飾于環(huán)糊精載體的相關(guān)報道。本發(fā)明通過對環(huán)糊精進行結(jié)構(gòu)修飾，進一步結(jié)合靶向 性分子，構(gòu)建新型可控性納米載藥體系，從而作為特殊的輸送載體應(yīng)用到醫(yī)藥領(lǐng)域。
-種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供-物及其合成方法。本發(fā)明的構(gòu)思為采用堿性水溶液法對β -CD進行中間體單6-對甲基苯磺 酰-β -環(huán)糊精酯的制備，繼續(xù)通過對單6-對甲基苯磺酰-β -環(huán)糊精酯反應(yīng)引入活潑的氨 基，得到氨基修飾性_ β _環(huán)糊精；再通過異官能團雙取代PEG衍生物NHS-PEG-MAL將氨基 修飾性_ β _環(huán)糊精與巰基化腦靶向基頭連接，制成腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物。本發(fā) 明的優(yōu)點制備腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物方法簡便，反應(yīng)條件溫和，制備成環(huán)糊精包 合物后可用作藥物載體，易于工業(yè)化生產(chǎn)；其結(jié)構(gòu)具有長循環(huán)功效，有效避免載體被網(wǎng)狀內(nèi) 皮系統(tǒng)吞噬；結(jié)構(gòu)連有腦靶向性基團，有效提高其作為藥物輸送載體的腦部轉(zhuǎn)運率。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物，其結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為FSA00000247714900011.tif
2.—種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在于，具體步驟為以 β -環(huán)糊精為原料，先采用堿性水溶液法對β -CD進行中間體單6-對甲基苯磺酰-β -環(huán)糊 精酯的制備，繼續(xù)通過對單6-對甲基苯磺酰-β -環(huán)糊精酯反應(yīng)引入活潑的氨基，得到氨基 修飾性- β -環(huán)糊精；通過異官能團雙取代聚乙二醇衍生物將氨基修飾性- β _環(huán)糊精與巰 基化腦靶向基頭連接，制得腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物。
3.如權(quán)利要求2所述的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在 于，其具體步驟為(1)將β-環(huán)糊精均勻分散在水中，在10 20°C下，加入過量8.25mol/L的氫氧化鈉 溶液，滴加過程中溶液變得澄清；反應(yīng)持續(xù)1小時后降低反應(yīng)溫度至O 6°C，加入對甲苯 磺酰氯乙腈溶液，產(chǎn)生白色沉淀；在4°C下，反應(yīng)液下攪拌反應(yīng)2h，過濾，洗滌，10% HCl將濾 液調(diào)至PH為8 9，析出白色固體，在4°C下放置過夜；過濾，收集兩次沉淀，重結(jié)晶3次，于 50°C真空干燥6小時，得6-對甲苯磺酰氯-β -環(huán)糊精；(2)將6-對甲苯磺酰氯-β-環(huán)糊精溶于無水乙二胺中，混合均勻后于80°C下反應(yīng) 4 5h，反應(yīng)結(jié)束，冷卻至室溫，反應(yīng)液均勻分散在丙酮溶液，沉淀析出產(chǎn)物，真空抽濾得粗 產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物溶于熱水中，用丙酮沉淀析出，高速離心，取下層沉淀，該過程反復(fù)5 6次， 50°C真空干燥7h，得單6-乙二胺- β -環(huán)糊精；(3)在硼砂緩沖液的ρΗ為8時，將腦靶向基頭及2-亞氨基硫烷鹽酸鹽氮氣保護下混 合，振蕩，4°C，反應(yīng)1 1. 5小時，反應(yīng)結(jié)束后，溶液用超濾膜過濾洗滌，除去多余2-亞氨基 硫烷鹽酸鹽，得到巰基化腦靶向基頭；(4)在磷酸緩沖液的ρΗ為7時，將單6-乙二胺-β-環(huán)糊精及異官能團雙取代聚乙二 醇衍生物N-羥基琥珀酰亞胺-聚乙二醇_馬來酰亞胺順丁烯二酰亞胺混合，振搖，常溫反 應(yīng)15 30分鐘，得到馬來酰亞胺順丁烯二酰亞胺-聚乙二醇修飾性環(huán)糊精衍生物；(5)在磷酸緩沖液的ρΗ為7 8時，巰基化腦靶向基頭與馬來酰亞胺順丁烯二酰亞 胺-聚乙二醇修飾性環(huán)糊精衍生物氮氣保護下混合，振蕩，4°C，反應(yīng)18 24小時，反應(yīng)結(jié) 束后，溶液用超濾膜過濾，除去多余小分子物質(zhì)，得到腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物。
4.如權(quán)利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在 于，在所述的步驟(1)中，所述的環(huán)糊精水溶液體積與滴加的氫氧化鈉溶液體積成正比，控 制在30 1 20 1;并且對甲苯磺酰氯加入摩爾量始終控制在過量環(huán)糊精0.5 1倍。
5.如權(quán)利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在 于，在所述的步驟(3)中，所述的腦靶向基頭包括Tf，TfR單克隆抗體(TfR-MAb) ,TfR-Mab 片段(fab，)，Lf，LfR 單克隆抗體(LfR-MAb)及 LfR-Mab 片段(fab，)。
6.如權(quán)利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在 于，在所述的步驟(3)中，所述的2-亞氨基硫烷鹽酸鹽的加入量與腦靶向基頭的加入量摩 爾比為35 1 45 1。
7.如權(quán)利要求5所述的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在 于，所述的2-亞氨基硫烷鹽酸鹽的加入量與腦靶向基頭的加入量摩爾比為40 1。
8.如權(quán)利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在 于，在所述的步驟(4)中，所述的異官能團雙取代聚乙二醇衍生物NHS-PEG-MAL，其PEG長鏈 包括 PEG3400，PEG5000。
9.如權(quán)利要求3所述的一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，其特征在 于，在所述的步驟(4)中，所述的單6-乙二胺-β -環(huán)糊精，NHS-PEG-MAL與巰基化腦靶向 基頭的摩爾比率范圍為900 160 1 20 10 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物的合成方法，采用堿性水溶液法對β-CD進行中間體單6-對甲基苯磺酰-β-環(huán)糊精酯的制備，繼續(xù)通過對單6-對甲基苯磺酰-β-環(huán)糊精酯反應(yīng)引入活潑的氨基，得到氨基修飾性-β-環(huán)糊精；再通過異官能團雙取代聚乙二醇衍生物N-羥基琥珀酰亞胺-聚乙二醇-馬來酰亞胺順丁烯二酰亞胺將氨基修飾性-β-環(huán)糊精與疏基化腦靶向基頭連接，制成腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物。本發(fā)明的優(yōu)點制備腦靶向基頭修飾性環(huán)糊精衍生物方法簡便，反應(yīng)條件溫和，用作藥物載體，易于工業(yè)化生產(chǎn)；含有PEG長鏈結(jié)構(gòu)具有長循環(huán)功效，避免載體被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬結(jié)構(gòu)連接腦靶向性基頭Tf或Lf，提高其作為藥物輸送載體的腦部轉(zhuǎn)運率。
文檔編號A61K47/42GK101935365SQ20101026605
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者付棟君, 孫怡, 曹海, 藍閩波, 趙紅利, 高峰 申請人:華東理工大學(xué)